Pourquoi Coke Sink &; Flotteur de coca light dans l'eau ?

De nombreux professeurs de sciences effectuent une démonstration dans laquelle ils plongent des canettes scellées de Coca-Cola et de Coca-Cola Diète dans un réservoir d'eau. La canette de Coca coule immédiatement, tandis que la canette de Coca Diète flotte. Certains instructeurs ont adapté cette démonstration comme une expérience pour enseigner aux étudiants les principes de la densité et de la flottabilité. Les expériences permettent aux élèves d'effectuer des mesures afin qu'ils puissent concevoir une explication scientifique du comportement observé.

La densité représente la relation entre la masse d'une substance et la quantité d'espace qu'elle occupe, c'est-à-dire son volume. Les scientifiques expriment normalement la densité en unités métriques de grammes par millilitre, ou g/mL. L'eau pure présente une densité de 1,00 g/mL. La plupart des autres liquides présentent des densités comprises entre 0,8 et 1,3 g/mL.

Le Coca Cola se compose principalement d'eau. Mais il contient également 39 g de sucres, principalement sous forme de sirop de maïs à haute teneur en fructose, ou HFCS. Le HFCS utilisé par Coca-Cola et la plupart des autres fabricants de boissons gazeuses présente une douceur relative de 160 par rapport à la douceur de base de 100 présentée par le saccharose ou le sucre de table. Cette échelle relative reflète la douceur perçue, ce qui signifie que le HFCS a littéralement un goût 1,6 fois plus sucré qu'une quantité égale de saccharose. En conséquence, une boisson édulcorée avec du HFCS nécessite moins d'édulcorant pour atteindre le niveau de douceur souhaité qu'une boisson édulcorée avec du saccharose.

Le Coca Light contient un édulcorant artificiel : l'aspartame. L'aspartame présente une douceur perçue de 180 fois celle du sucre. Ou, pour une comparaison plus directe, l'aspartame présente une douceur 113 fois supérieure à celle du sirop de maïs à haute teneur en fructose. En conséquence, le Coca Light ne nécessite que 0,35 gramme d'aspartame pour atteindre le même niveau de douceur que les 39 g de HFCS dans le Coca.

Le fait qu'un objet coule ou flotte dépend de sa flottabilité. Un objet placé dans l'eau exerce une force descendante sur l'eau. L'eau, cependant, repousse. Le principe d'Archimède stipule que la force de flottabilité exercée par l'eau ou tout autre fluide sur un objet est égale au poids de l'eau déplacée par l'objet. Si le poids de l'eau déplacée dépasse le poids de l'objet, l'objet flotte. Sinon, ça coule. Cela explique en partie pourquoi les navires en métal flottent. Cela explique aussi pourquoi la canette de Diet Coke coule. Parce que les deux bidons présentent des formes et des tailles identiques, ils déplacent des quantités égales d'eau lorsqu'ils sont immergés. Mais le fait que la canette de Coca coule signifie qu'elle doit peser plus que la quantité d'eau qu'elle déplace, alors que la canette de Coca Diète pèse moins.

Les canettes de Coca Light et de Coca contiennent 12 onces liquides ou 355 millilitres, de liquide. Les deux boissons se composent principalement d'eau. La principale différence réside dans l'édulcorant. Le coca contient environ 325 ml d'eau, avec une densité de 1,0 g/ml, et 39 g de sucre. Le contenu du bidon pèse donc 325 g 39 g = 364 g. La canette de Diet Coke, cependant, ne contient que 0,3 g d'aspartame. Il se compose donc presque entièrement d'eau et le contenu de la boîte pèse donc environ 355 g. Cette différence de poids rend la canette de Coke Diète suffisamment flottante pour flotter. En termes de densité, la densité du Coke Diète est d'environ 1,00 g/mL, la même que celle de l'eau. Le Coke, cependant, présente une densité de 1,03 g/mL.